用于機(jī)器工具的定位系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】提供了一種用于工具(104)的定位系統(tǒng)(400)，該工具具有第一能夠移動的部件(116)和第二能夠移動的部件(118)。該定位系統(tǒng)(400)包括配置成附接到該第一能夠移動的部件(116)的第一元件(402)。進(jìn)一步，該定位系統(tǒng)(400)包括配置成附接到該第二能夠移動的部件(118)的第二元件(404)。該第一元件(402)被配置成與該第二元件(404)接合，以固定該第一和第二能夠移動的部件(116，118)，以防止在工具更換過程中發(fā)生軸向運動和橫向運動中的至少一個。
【專利說明】
用于機(jī)器工具的定位系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)器工具，并且更具體地涉及一種用于工具的定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于各種類型的操作和地形條件，要求機(jī)器使用不同類型和大小的工具，諸如抓斗。通常，這些抓斗包括數(shù)個能夠移動的部件，諸如殼體、尖齒、夾爪等。這些抓斗和對應(yīng)的能夠移動的部件可能需要在每次進(jìn)行不同類型的操作時進(jìn)行改變。通常，這些抓斗是通過使用緊固元件附接至機(jī)器的工具系統(tǒng)。然而，在組裝和/或更換抓斗時，緊固元件被手動地緊固和松開，這是一項又麻煩又費時的任務(wù)。另外，抓斗可能極重，且這些抓斗的緊固和松開可能是一項不安全的任務(wù)。
[0003]另外，能夠移動的部件在組裝和/或更換抓斗時可能往往彼此分開地下降，這可能并非所期望的，因為其可危及機(jī)器的操作員和機(jī)器的環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在本發(fā)明的一方面中，提供一種用于具有第一能夠移動的部件和第二能夠移動的部件的工具的定位系統(tǒng)。定位系統(tǒng)包括被配置成附接至第一能夠移動的部件的第一元件。另外，定位系統(tǒng)包括被配置成附接至第二能夠移動的部件的第二元件。第一元件被配置成與第二元件接合，以固定第一和第二能夠移動的部件，以防止在工具更換過程中發(fā)生軸向和橫向運動中的至少一個。
[0005]在本發(fā)明的另一方面中，提供一種用于機(jī)器的工具。工具包括第一和第二能夠移動的部件。另外，工具包括定位系統(tǒng)，定位系統(tǒng)具有被配置成附接至第一能夠移動的部件的第一元件和被配置成附接至第二能夠移動的部件的第二元件。第一元件被配置成與第二元件接合，以固定第一和第二能夠移動的部件，以防止在工具更換過程中發(fā)生軸向和橫向運動中的至少一個。
[0006]在本發(fā)明的又一方面中，提供一種機(jī)器。機(jī)器包括具有帶內(nèi)開口和外開口的多個能夠移動的部件的工具以及用于向工具供電的電源。另外，機(jī)器包括用于工具的定位系統(tǒng)。定位系統(tǒng)包括被配置成附接至第一能夠移動的部件的第一元件和被配置成附接至第二能夠移動的部件的第二元件。第一元件被配置成與第二元件接合，以固定第一和第二能夠移動的部件，以防止在工具更換過程中發(fā)生軸向和橫向運動中的至少一個。
[0007]通過以下描述和附圖，本發(fā)明的其它特征和方面將是清晰可見的。
【附圖說明】
[0008]圖1說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有帶更換系統(tǒng)的抓斗組件的示例性機(jī)器；
[0009]圖2說明圖1的抓斗組件的第一和第二臂的透視圖；
[0010]圖3說明圖1的抓斗組件的第一和第二抓斗殼體的透視圖；
[0011]圖4和圖5說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有定位系統(tǒng)的第一和第二抓斗殼體的透視圖；以及
[0012]圖6至圖8說明帶圖1的更換系統(tǒng)的抓斗組件的各個位置的透視圖。
【具體實施方式】
[0013]本發(fā)明涉及一種用于機(jī)器的抓斗的更換系統(tǒng)?，F(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明。圖1說明示例性機(jī)器100，諸如液壓挖掘機(jī)。在其它實施例中，機(jī)器100可以是反鏟裝載機(jī)、挖堆機(jī)、鉸接轉(zhuǎn)臂裝載機(jī)、收割機(jī)、林業(yè)機(jī)器等。機(jī)器100可以包括被配置成移動或定位工具104的工具系統(tǒng)102。工具104可以附接至工具系統(tǒng)102的斗桿構(gòu)件106。如圖1中所示，機(jī)器100可以進(jìn)一步包括框架108、用于推進(jìn)機(jī)器100的驅(qū)動系統(tǒng)110、向工具104和驅(qū)動系統(tǒng)110供電的電源112以及操作工具104和驅(qū)動系統(tǒng)110的操作員控制臺114。操作員控制臺114包括被配置成接收和/或傳輸指示工具104和/或機(jī)器100的操作員期望移動的各種輸入的一個或多個操作員輸入裝置。
[0014]在本發(fā)明的實施例中，工具104可以被體現(xiàn)為蛤殼式抓斗組件，其在下文稱為抓斗組件104。在各個替代性實施例中，工具104可以是雙液壓缸操作破碎機(jī)、剪切機(jī)或任何其它搗碎工具。本領(lǐng)域一般技術(shù)人員可以理解的是，機(jī)器100可以包括出于各種其它目的而安裝在機(jī)器100上的附加工具。抓斗組件104可以包括數(shù)個能夠移動的部件，諸如樞轉(zhuǎn)地附接至抓斗組件104的框架120的第一能夠移動的部件116和第二能夠移動的部件118。在示例性實施例中，抓斗組件104的第一能夠移動的部件116和第二能夠移動的部件118可以是抓斗殼體，其在下文可互換地稱為抓斗殼體116、118。抓斗組件104可以通過分別使用第一液壓缸122和第二液壓缸124樞轉(zhuǎn)抓斗殼體116、118來操作。
[0015]在示例性實施例中，提供用于抓斗組件104的更換系統(tǒng)126。更換系統(tǒng)126被配置成根據(jù)操作具體要求而促進(jìn)抓斗殼體116、118的快速改變。例如，可以針對不同種類的操作和操作條件來選取不同大小的抓斗殼體116、118。在本發(fā)明的實施例中，更換系統(tǒng)126包括框架120、第一臂128和第二臂130以及第一液壓缸122和第二液壓缸124。第一液壓缸122和第二液壓缸124被設(shè)置在框架120與相應(yīng)的第一臂128和第二臂130之間。另外，第一臂128和第二臂130被配置成將框架120樞轉(zhuǎn)地耦合至抓斗組件104。
[0016]圖2說明更換系統(tǒng)126的第一臂128和第二臂130的透視圖。第一臂128和第二臂130中的每一個分別具有內(nèi)端202、204和外端206、208。在示例性實施例中，內(nèi)端202、204包括被配置成分別接納第一內(nèi)銷214和第二內(nèi)銷216的第一開口 210和第二開口 212。第一內(nèi)銷214和第二內(nèi)銷216被配置成分別將第一臂128和第二臂130在內(nèi)端202、204處樞轉(zhuǎn)地耦合。例如，第一內(nèi)銷214和第二內(nèi)銷216可以是相同的細(xì)長緊固件銷。第一內(nèi)銷214和第二內(nèi)銷216中的每一個包括分別被設(shè)置在第一內(nèi)銷214和第二內(nèi)銷216的相對側(cè)上的突出部分218、220。在實施例中，突出部分218、220中的每一個分別包括一對弦切口部分222、224。如圖2中所示，該對弦切口部分222、224中的每個弦切口部分均可以被設(shè)置在突出部分218、220的相對側(cè)上。
[0017]另外，第一臂128和第二臂130中的每一個分別包括設(shè)置在外端206、208處的第三開口 226和第四開口 228。第三開口 226和第四開口 228被配置成分別接納第一外銷230和第二外銷232。第一外銷230和第二外銷232可以是相同的長形緊固件銷。在實施例中，第一外銷230和第二外銷232中的每一個均包括具有第二對弦切口部分238、240的第二突出部分234、236。類似于突出部分218、220，第二突出部分234、236分別被設(shè)置在第一外銷230和第二外銷232的相對側(cè)上。在替代性實施例中，第一外銷230和第二外銷232可以是無任何突出部分的長細(xì)長緊固件銷。
[0018]另外，第一臂128和第二臂130中的每一個均可以分別包括設(shè)置在外端206、208處的盤狀件242、244ο在實施例中，盤狀件242、244中的每一個均可以分別包括被配置成接納第一外銷230和第二外銷232的第二開口 246(僅示出一個)?？梢灶A(yù)期的是，第二開口 246被對準(zhǔn)為分別鄰近于第三開口 226和第四開口 228。在示例性實施例中，第二開口 246的形狀可以類似于具有第二對弦切口部分238、240的第二突出部分234、236的外部形狀，使得第二突出部分234、236對準(zhǔn)成接合在開口 246內(nèi)。
[0019]在一個實施例中，第一臂128和第二臂130中的每個可分別包括第一上銷248和第二上銷250，且設(shè)置在內(nèi)端202、204與外端206、208之間。第一上銷248和第二上銷250被配置成分別樞轉(zhuǎn)地支撐第一液壓缸122和第二液壓缸124。在一個可選實施例中，第一外銷230和第二外銷232可被配置成分別樞轉(zhuǎn)地支撐第一液壓缸122和第二液壓缸124。第一液壓缸122和第二液壓缸124被配置成分別圍繞內(nèi)端202和204樞轉(zhuǎn)第一臂128和第二臂130。
[0020]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的第一抓斗殼體116和第二抓斗殼體118的透視圖。參照圖2和圖3，第一抓斗殼體116和第二抓斗殼體118分別包括第一對內(nèi)開口 302和第二對內(nèi)開口 304。第一對內(nèi)開口 302和第二對內(nèi)開口 304被配置成分別接納第一內(nèi)銷214和第二內(nèi)銷216。在一個實施例中，第一內(nèi)銷214和第二內(nèi)銷216在突出部分218和220處被接納進(jìn)第一對內(nèi)開口 302和第二對內(nèi)開口 304，使得在弦切口部分222和224旋轉(zhuǎn)時，將第一內(nèi)銷214和第二內(nèi)銷216鎖定在第一對內(nèi)開口 302和第二對內(nèi)開口 304中。例如，當(dāng)銷214和216插入到第一對內(nèi)開口 302和第二對內(nèi)開口 304中時，弦切口部分222和224處于垂直位置中。此外，當(dāng)銷214和216插入并旋轉(zhuǎn)時，弦切口部分222和224變成基本水平定向，從而將銷214和216鎖定在第一對內(nèi)開口 302和第二對內(nèi)開口 304中。在一個示例性實施例中，第一內(nèi)銷214和第二內(nèi)銷216分別由液壓缸122和124自動地旋轉(zhuǎn)。
[0021]在一個實施例中，第一抓斗殼體116和第二抓斗殼體118進(jìn)一步包括第一對外開口306和第二對外開口 308。第一對外開口 306和第二對外開口 308被配置成分別接納第一外銷230和第二外銷232。在一個實施例中，具有弦切口部分238和240的第二突出部分234和236以與前面相對于第一內(nèi)銷214和第二內(nèi)銷216解釋的類似的方式將外銷230和232鎖定在第一對外開口 306和第二對外開口 308中。在一個示例性實施例中，第一外銷230和第二外銷232手動旋轉(zhuǎn)，以分別將它們鎖定在第一對外開口 306和第二對外開口 308中。
[0022]然而，在一個可選實施例中，第一對外開口 306和第二對外開口 308中的每個均可包括第一端和第二端(未示出)。當(dāng)外銷230和232接合在第一對外開口 306和第二對外開口308中時，第二端旋轉(zhuǎn)且在外銷230和232上翻轉(zhuǎn)，以分別將外銷230和232鎖定在第一對外開口 306和第二對外開口 308中。
[0023]此外，第一外銷230和第二外銷232通過緊固件252，諸如螺栓(如圖2中所示)緊固在第一對外開口 306和第二對外開口 308中。在一個示例性實施例中，盤狀件242可包括一對半圓槽口 247和249，其在盤狀件242的外直徑上彼此間隔90度地設(shè)置。緊固件252與槽口 247和249中的任一者接合，以選擇性地將外銷230和232鎖定在第一對外開口 306和第二對外開口 308中或?qū)⑵鋸闹薪怄i。例如，為了將外銷230和232鎖定在第一對外開口 306和第二對外開口 308中，盤狀件242通過將緊固件252固定至第一槽口 247而被緊固。然而，為了將外銷230和232解鎖，盤狀件242連同外銷230和232—起旋轉(zhuǎn)，使得盤狀件242通過將緊固件252固定至第二槽口 249而被緊固。而且，外銷230和232旋轉(zhuǎn)以處于垂直位置中，從而將外銷230和232從第一對外開口 306和第二對外開口 308解鎖。此外，外銷230和232分別從第一對外開口306和第二對外開口 308移除，而無需從第一臂128和第二臂130分離。
[0024]圖4和圖5示出了具有定位系統(tǒng)400的第一抓斗殼體116和第二抓斗殼體118的透視圖。定位系統(tǒng)400被配置成在更換過程期間定位第一抓斗殼體116和第二抓斗殼體118。例如，定位系統(tǒng)400被配置成在抓斗更換過程期間固定第一抓斗殼體116和第二抓斗殼體118，以防止其軸向運動。
[0025]如圖4和圖5所示，定位系統(tǒng)400可包括附接至第一抓斗殼體116的第一元件402和附接至第二抓斗殼體118的第二元件404。第一元件402被配置成與第二元件404接合，以固定第一抓斗殼體116和第二抓斗殼體118。例如，當(dāng)抓斗殼體116和118未被使用(諸如處于閉合位置中)時，第一元件402和第二元件404可彼此接合，從而限制抓斗殼體116和118的進(jìn)一步的軸向和/或橫向運動。然而，當(dāng)抓斗殼體116和118彼此相對運動時(對于打開位置)，第一元件402和第二元件404可脫離，從而允許抓斗殼體116和118的運動。可設(shè)想的是，圖4和圖5中僅示出了一個具有第一元件402和第二元件404的定位系統(tǒng)400，然而，定位系統(tǒng)400還可定位在抓斗組件104的背側(cè)(未示出)上。
[0026]在一個示例性實施例中，第一元件402包括突出部分406。第二元件404包括開口408，其被配置成接納第一元件402的突出部分406，以在更換過程期間固定第一抓斗殼體116和第二抓斗殼體118，如圖5中所示。在一個示例性實施例中，突出部分406為圓形形狀且開口 408為部分弧形開口。
[0027]在一個可選實施例中，第一元件402和第二元件404可包括可彼此接合的凸緣部分。在該示例中，凸緣部分當(dāng)彼此接合時可限制抓斗殼體116和118的軸向運動，從而在更換過程期間以及抓斗殼體的運輸或儲存期間固定兩個抓斗殼體116和118。在又一個可選實施例中，第一元件402和第二元件404的凸緣部分可彼此搭扣配合，從而在更換過程期間以及抓斗殼體的運輸或儲存期間固定抓斗殼體116和118。
[0028]工業(yè)實用性
[0029 ]抓斗組件104的更換系統(tǒng)126和定位系統(tǒng)300的工業(yè)實用性將從上面的討論中容易地理解。
[0030]如前面所解釋，當(dāng)手動作業(yè)時，抓斗的更換可能是一個麻煩的任務(wù)。因此，本發(fā)明涉及用于抓斗組件104的更換系統(tǒng)126和定位系統(tǒng)400。在一個實施例中，更換系統(tǒng)126便于快速更換抓斗組件104和/或殼體116和118，而僅涉及最少的人力干預(yù)。因此，更換系統(tǒng)126提供了一種用于根據(jù)要求更換抓斗組件104和/或殼體116和118的便利、安全、經(jīng)濟(jì)且無誤差的系統(tǒng)。
[0031]此外，定位系統(tǒng)400便于在更換過程期間固定抓斗殼體116和118，防止其軸向和/或橫向運動。例如，因為抓斗殼體116和118很重，因而由于它們的設(shè)計和重量，它們傾向于在軸向方向上跌落。因此，定位系統(tǒng)400固定抓斗殼體116和118，從而防止抓斗殼體116和118的跌落。
[0032]圖6至圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例具有更換系統(tǒng)126的抓斗組件104的透視圖。如圖6所示，框架120連同第一臂128和第二臂130被分別置于抓斗殼體116和118上方。抓斗殼體116和118可由固定支架600支撐，且第一元件402和第二元件404接合以避免抓斗殼體116和118之間的任何軸向運動。第一內(nèi)銷214和第二內(nèi)銷216在第一對內(nèi)開口 302和第二對內(nèi)開口 304上方對準(zhǔn)。如圖中所示，第一液壓缸122和第二液壓缸124分別樞轉(zhuǎn)地支撐在第一上銷248和第二上銷250上。此外，第一外銷230和第二外銷232分別接納在第三開口 226和第四開口 228內(nèi)。
[0033]如圖7所示，框架120連同第一臂128和第二臂130朝向抓斗殼體116和118降低。在一個實施例中，第一內(nèi)銷214和第二內(nèi)銷216分別接納在第一對內(nèi)開口302和第二對內(nèi)開口304中。例如，弦切口部分222和224分別相對于第一對內(nèi)開口 302和第二對內(nèi)開口 304垂直對準(zhǔn)。
[0034]進(jìn)一步，如圖8所示，該框架120耦合到抓斗殼體116，118。在一個示例性實施例中，該第一和第二液壓缸122、124延伸以將該第一和第二外銷230、232分別定位在該第一和第二對外開口306、308內(nèi)。如圖8所示，該第一和第二內(nèi)銷214、216轉(zhuǎn)動以使該弦切口部分222、224相對于該第一和第二對內(nèi)開口 302、304水平對準(zhǔn)，從而將第一和第二內(nèi)銷214、216分別鎖定在該第一和第二對內(nèi)開口 302、304內(nèi)。
[0035]而且，該第一和第二外銷230、232同樣也以如上所述類似的方式在該第一和第二對外開口 306、308內(nèi)相對于該第一和第二內(nèi)銷214、216轉(zhuǎn)動并鎖定。在一個示例性實施例中，該緊固件252可用于在該第一和第二對外開口 306、308內(nèi)緊固和松開該第一和第二外銷230、232。
[0036]雖然已經(jīng)特別參照以上實施方式示出并說明了本發(fā)明的各個方面，但本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解到各種其它實施方式可以通過在不脫離所公開內(nèi)容的精神和保護(hù)范圍的前提下對所公開的設(shè)備、系統(tǒng)和方法進(jìn)行修改而得到。應(yīng)當(dāng)理解到，如根據(jù)下述權(quán)利要求及其等價替換所確定的，這種實施例屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于具有第一能夠移動的部件和第二能夠移動的部件的工具的定位系統(tǒng)，所述定位系統(tǒng)包括: 第一元件，其配置成附接到所述第一能夠移動的部件；以及 第二元件，其配置成附接到所述第二能夠移動的部件； 其中所述第一元件被配置成與所述第二元件接合，以固定所述第一和第二能夠移動的部件，以防止在工具更換過程中發(fā)生軸向運動和橫向運動中的至少一個。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位系統(tǒng)，其中所述第一和第二能夠移動的部件是蛤殼式抓斗的殼體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位系統(tǒng)，其中所述第一元件包括突出部分。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定位系統(tǒng)，其中所述第二元件包括開口，所述開口被配置成接納所述第一元件的所述突出部分，以固定所述第一和第二能夠移動的部件，以防止在所述工具更換過程中發(fā)生軸向運動和橫向運動中的至少一個。5.一種用于機(jī)器的工具，所述工具包括: 第一能夠移動的部件； 第二能夠移動的部件； 用于所述工具的定位系統(tǒng)，所述定位系統(tǒng)包括: 第一元件，其配置成附接到所述第一能夠移動的部件；以及 第二元件，其配置成附接到所述第二能夠移動的部件； 其中所述第一元件被配置成與所述第二元件接合，以固定所述第一和第二能夠移動的部件，以防止在工具更換過程中發(fā)生軸向運動和橫向運動中的至少一個。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工具系統(tǒng)，其中所述第一和第二能夠移動的部件是蛤殼式抓斗的殼體。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工具系統(tǒng)，其中所述第一元件包括突出部分。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工具系統(tǒng)，其中所述第二元件包括開口，所述開口被配置成接納所述第一元件的所述突出部分，以固定所述第一和第二能夠移動的部件，以防止在所述工具更換過程中發(fā)生軸向運動和橫向運動中的至少一個。9.一種機(jī)器，其包括: 工具，其具有帶內(nèi)開口和外開口的多個能夠移動的部件； 電源，其配置成向所述工具供電；以及 用于所述工具的定位系統(tǒng)，所述定位系統(tǒng)包括: 第一元件，其配置成附接到所述第一能夠移動的部件；以及 第二元件，其配置成附接到所述第二能夠移動的部件； 其中所述第一元件被配置成與所述第二元件接合，以固定所述第一和第二能夠移動的部件，以防止在工具更換過程中發(fā)生軸向運動和橫向運動中的至少一個。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)器，其中所述第一和第二能夠移動的部件是蛤殼式抓斗的殼體。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)器，其中所述第一元件包括突出部分。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的機(jī)器，其中所述第二元件包括開口，所述開口被配置成接納所述第一元件的所述突出部分，以固定所述第一和第二能夠移動的部件，以防止在所述工具更換過程中發(fā)生軸向運動和橫向運動中的至少一個。
【文檔編號】B66C3/02GK105934400SQ201480073577
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2014年12月4日
【發(fā)明人】F·范科寧布魯日, R·盧沃茲, J·法森
【申請人】卡特彼勒作業(yè)機(jī)具有限公司